Medycyna
Sztuczne liście wyprodukowały właśnie pierwsze innowacyjne lekarstwa

O sztucznych liściach po raz pierwszy usłyszeliśmy wiele lat temu, ale wtedy mówiło się raczej o wykorzystaniu procesu fotosyntezy do wytwarzania energii zasilającej domu, a teraz naukowcy skupiają się na tworzeniu leków ratujących życie.

Nie da się ukryć, że przez obserwowanie procesów zachodzących w przyrodzie udało się rozwiązać wiele problemów z zakresu inżynierii, więc naukowcy regularnie sięgają po pomysły matki natury. Jeden z nich to tzw. sztuczne liście, które przewijają się w różnych badaniach już od dłuższego czasu, a naukowcy z Eindhoven University of Technology (TUE) znaleźli dla nich właśnie nowe i co najważniejsze, efektywnie działające zastosowanie przy produkcji leków.

Chodzi o dokładnie taki sam proces, jaki ma miejsce przy naturalnych liściach, które zbierają promienie słoneczne, a następnie cząsteczki chlorofilu wykorzystują tę energię do zasilenia chemicznej reakcji, która zamienia dwutlenek węgla i wodę w glukozę - rośliny wykorzystują glukozę w celach energetycznych, a jako produkt uboczny wydalają tlen. Sztuczne liście zostały zaprojektowane, by dokładnie naśladować ten proces.

Są wykonane z przezroczystych materiałów, które wpuszczają promienie słoneczne i przekierowują je w kierunku sieci mikrokanalików, przypominającej użyłkowanie liści, znajdującej się na całej powierzchni. W kanalikach tych znajduje się konkretny płyn, a celem jest wykorzystanie energii słonecznej do zainicjowania reakcji chemicznej, która zmieni ten płyn w coś przydatnego, jak lekarstwa albo paliwo. Nowy projekt sztucznych liści od TUE bazuje na ich prototypie z 2016 roku, ale doczekał się znaczących usprawnień, np. zamiast silikonowej powierzchni mamy teraz pleksiglas i to z kilku powodów.

Jak twierdzi główny badacz projektu, Timothy Noël: - Materiał ten jest tańszy i łatwiej wytwarza się go w dużych ilościach. Co więcej, ma wyższy indeks refrakcji, więc promienie słoneczne są lepiej kształtowane. Ale najważniejsze jest chyba, że w pleksiglas możemy wmontować więcej typów molekułów wrażliwych na światło. W rezultacie, mówiąc w dużym uogólnieniu, mamy do dyspozycji wszystkie reakcje chemiczne w całym spektrum światła widzialnego.

Co warto podkreślić, sztuczne liście w końcu zaczęły na siebie zarabiać, to znaczy w końcu udało się wyprodukować z ich pomocą dwa konkretne lekarstwa, tj. artemizyninę skuteczną w walce z malarią oraz ascaridole do leczenia niektórych chorób wywołanych przez robaki pasożytnicze. A biorąc pod uwagę, że sztuczne liście są niedużych rozmiarów i bardzo łatwo się skalują, to w przyszłości będą najpewniej produkować leki bezpośrednio w miejscach, gdzie te będa potrzebne, co znacznie ograniczy koszty transportu, który ze względu na naturę przesyłki, jest dodatkowo utrudniony. Naukowcy uważają, że pewnego dnia astronauci będą je mogli nawet zabrać w kosmos, żeby samodzielnie wytwarzać potrzebne leki, bo liście działają wszędzie tam, gdzie jest słońce.

Źródło: GeekWeek.pl/TUE/Fot. TUE